Table des matières
I. TECHNOLOGIES ACTUELLES 3 1. Principe de fonctionnement : effet photovoltaïque 3 2. Le silicium : matériau des cellules photovoltaïques 6 a. De la silice au silicium 6 b. Le silicium cristallin 7 i. Le silicium monocristallin 7 ii. Le silicium polycristallin 8 c. Le silicium amorphe : technologie des couches minces 9
II. Les nouveaux dispositifs 16 1. Les limites théoriques de la conversion photovoltaïque 16 2. Les technologies à très hauts rendements 20 a. Les cellules multi-jonctions 20 b. Les « transformateurs » optiques 24 c. Les cellules solaires nanocristallines ou cellules de Grätzel 25 3. La conversion photovoltaïque sous concentration 26
III. Les nouveaux matériaux 29 1. Les cellules de seconde génération 29 a. Matériaux à base de tellure de cadmium 29 b. Matériaux à base de cuivre, de l’indium, du gallium et du sélénium 30 2. Une nouvelle approche des cellules photovoltaïques : les cellules 3D 31 a. Principe 31 b. Les limites de cette technologie 32 c. Perspectives industrielles 32 3. Les cellules de troisième génération 33 a. Les dispositifs à niveaux intermédiaires 33 b. Les cellules à ionisation par impact 34 c. Les « machines thermiques » : cellules à porteurs chauds 35 d. Les cellules organiques 37 Tableau Récapitulatif des rendements des différentes technologies photovoltaïques 41
CONCLUSION 42 Appendice : Bilan Carbone des panneaux photovoltaïques 43
BIBLIOGRAPHIE 44

INTRODUCTION

Chaque jour, la Terre reçoit, en provenance du Soleil, l'énergie équivalente à la consommation électrique de près de 6 milliards de personnes pendant un quart de siècle. Nous ne manquons pas d'énergie ! Grâce à la technologie photovoltaïque, il est maintenant possible de transformer cette énergie en électricité.

Les craintes inspirées par le réchauffement climatique ont naturellement ravivé l’intérêt pour des sources d’énergie propres, non productrices de